Choc thermique (physique)

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En physique, un choc thermique est un brusque changement de température appliqué à un matériau.

Fissures et éclatement[modifier | modifier le code]

Le choc thermique engendre des contraintes internes dans les matériaux durs et rigides qui peuvent le faire éclater.

Le verre y est par exemple sensible, avec un risque d'éclatement en cas de choc thermique brutal (bris de glace).

La roche y est sensible aussi. Ce phénomène a été utilisé dès la préhistoire pour rechercher les silex ou exploiter divers minerais de métaux : c'est le dépilage par le feu dans les mines anciennes.

Lors d'un refroidissement rapide, le cœur d'un matériau est encore chaud alors que sa partie externe est froide et se rétracte donc. Les contraintes de tension ainsi engendrées peuvent provoquer des fissures ou l'éclatement du matériau. Pour limiter ce phénomène on refroidit lentement les céramiques et certains verres ou on les « recuit » ce qui les rend plus solides ; dans le cas d'un réchauffement rapide, il peut aussi y avoir des fissurations à cause de la différence de température, mais généralement de moindre importance.

Durcissement[modifier | modifier le code]

On peut durcir un acier chauffé au rouge en le plongeant brutalement dans une eau ou une huile froide ; il s'agit de « la trempe ».

La trempe thermique est aussi utilisée pour produire du verre trempé.

Test par choc thermique[modifier | modifier le code]

Les tests sont réalisés dans une enceinte à chocs thermiques (VRT), composée de deux chambres, une pour les températures négatives et l'autre pour les températures positives. Le choc est produit lorsque les échantillons sont transférés très rapidement (en moins de 10 secondes) entre les deux chambres. Ils peuvent ainsi par exemple passer de −80 °C à 220 °C, ces températures dépendant des procédures d'essai et des capacités de la machine.

Les faiblesses mécaniques invisibles de composants électroniques sont rapidement révélées quand les échantillons sont soumis à un cycle de chocs thermiques rapide.